第八章细胞核
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第八章 细胞核
•Fusion of the T-Antigen NLS sequence to a cytoplasmic protein (pyruvate kinase), results in nuclear import of the cytoplasmic protein •Experiment shows that the NLS sequence is necessary and sufficient to direct nuclear import
内外核膜在局部区域融合形成核孔(nuclear pore)
核周间隙(perinuclear space)
内外核膜之间的部分
与粗面内质网腔相连续
内含多种蛋白质和酶
核孔(nuclear pore)
内外核膜局部融合形成
核孔具有复杂的结构，包括多个颗粒长短不 一 的 纤 维 ， 称 为 核 孔 复 合 体 (nuclear pore complex)
Method:
injecting labeled molecules of different sizes into the cytosol and then measuring their rate of diffusion into the nucleus. Ribosome 30 nm DNA, RNA polymerases 100-200 Kd subunits ???
• Transporter( shown in pink)
The Nuclear Pore Complexes (NPC)
form a continuous aqueous channel between cytoplasm & nucleoplasm
Cytoplasmic face
内外核膜在局部区域融合形成核孔(nuclear pore)
核周间隙(perinuclear space)
内外核膜之间的部分
与粗面内质网腔相连续
内含多种蛋白质和酶
核孔(nuclear pore)
内外核膜局部融合形成
核孔具有复杂的结构，包括多个颗粒长短不 一 的 纤 维 ， 称 为 核 孔 复 合 体 (nuclear pore complex)
Method:
injecting labeled molecules of different sizes into the cytosol and then measuring their rate of diffusion into the nucleus. Ribosome 30 nm DNA, RNA polymerases 100-200 Kd subunits ???
• Transporter( shown in pink)
The Nuclear Pore Complexes (NPC)
form a continuous aqueous channel between cytoplasm & nucleoplasm
Cytoplasmic face
细胞核
首
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退
出
Cell Nucleus
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退
出
第八章 细胞核
二、核膜的结构
3.核纤层与染色质凝集成染色体相关
细胞分裂间期，染色质与核纤层紧密结合，染色质不
能螺旋化为染色体
细胞分裂前期，核纤层蛋白解聚，染色质与核纤层蛋
白丧失，染色质逐渐凝集成染色体
Cell Nucleus
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出
第八章 细胞核
二、核膜的结构
分子组成：核纤层蛋 白，属于中间纤维。
A.核纤层与细胞核构建的模式图 B.核纤层的电镜图片 Cell Nucleus
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第八章 细胞核
功能：
维持核的轮廓；
二、核膜的结构
1.核纤层在细胞核中起支架作用
使胞质骨架和核骨架形成连续网络结构 。 2.核纤层与核膜的崩解和重建密切相关 细胞分裂前期，核纤层蛋白被磷酸化解聚，核膜崩解为小泡 ； 细胞分裂末期，核纤层蛋白去磷酸化，重新组装介导核膜重 建。
Cell Nucleus
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第八章 细胞核
间期细胞核的结构组成：
核膜
核仁
染色质 核基质
Cell Nucleus
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第八章 细胞核
第一节 核膜
一、核膜的化学组成 二、核膜的结构 三、核膜的功能
Cell Nucleus
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第八章 细胞核
核膜的结构
在电镜下，核膜是由内外层核膜、核周隙、核孔复合 体和核纤层等结构组成。
糙面内质网
Cell Nucleus
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第八章 细胞核
压缩5倍
DNA
核小体
螺线管
超螺线管
染色单体
放射环模型
• 非 组 蛋 白 构 成 染 色 体 骨 架 (chromosomal scaffold)，由骨架伸出的无数的DNA侧环；
• 30nm的染色质纤维 折叠成环, 沿染色体 纵轴, 由中央向四周 伸出,构成放射环。
18个放射环
106个微带
1个微带
• 配对结构域 (pairing domain)
配对结构域 中央结构域
着丝粒 （主缢痕） 动粒结构域 纤维冠 外板 中间间隙 染色体臂 内板
类
型
• 中着丝粒染色体(metacentric chromosome) • • • 亚中着丝粒染色体(submetacentric chromosome) 亚端着丝粒染色体(subtelocentric chromosome) 端着丝粒染色体(telocentric chromosome)。
DNA连接部
核心
DNA连接部
核 心 颗 粒 DNA连接部
核小体
核小体与核小体连接形成串珠状的染色质纤维
（二）染色质的二级结构 -- 30nm 染色质纤维
螺线管（solenoid）：由6个核小
体螺旋围成一圈形成，H1组蛋白
位于内部，调节其组装与稳定。
螺线管顶面观
螺线管侧面观
（三）染色质的高级结构
• 异染色质（heterochromatin）：
间期核内处于凝集状态，转录功能缺乏或不活跃的染色质组分，碱性染料染色时着色较深。
异染色质
常染色质
异染色质的类型：
• 结构异染色质 (constitutive-heterochromatin)
为主
医学细胞生物学 第八章 细胞核
染色质的化学组成
DNA
组 蛋 白（碱性蛋白）
染
色 质
蛋白质
H1、H2A、H2B、H3、H4
非组蛋白（酸性蛋白）
少量RNA
二、染色质的类型
异染色质
间期细胞核中高度螺旋和盘曲、染色深、 功能上不很活跃，多分布在核膜内缘 的染色质。
常染色质
间期细胞核中无明显螺旋和盘 曲、染色浅、功能上活跃，多 分布在核中央的染色质。
核孔是内外两层核膜 局部融合而形成的开口， 是由多种蛋白构成的复 杂结构，称核孔复合体。
Cytoplasmic face cytoplasmic particles
Nuclear face basket inner complex
二、核膜的功能
1.作为界膜，维持细胞核相对稳定的内环境 保护DNA分子
4. 在染色体中有一个由非组蛋白构成的纤维网架称 为染色体支架，直径30nm的螺线管一端与支架结合，另 一端向周围呈环状迂回后再回到结合处，形成的环状 结构称为袢环。
5. 18个袢环沿染色体的纵轴由中央向四周伸出， 形成放射环，称为微带。
6. 106个微带沿轴心支架纵向排列构成染色单体 7.两条染色单体在着丝粒处相连形成染色体。
称核仁组织区致密纤维组分
（NOR)。
颗粒组分
纤维中心
核仁组织者（区）：是从染色体上伸展出的DNA 袢环，载有rRNA基因，转录形成rRNA，组织形 成核仁，称核仁组织者（区）（NOR)。
含有rDNA的10个 伸展的间期染色 体袢环进入核仁 中
核仁 核膜
组分
致密纤维组分 颗粒组分 纤维中心
致密纤维组分 颗粒组分 纤维中心
2.使DNA转录和蛋白质的翻译 具有时空性
细胞生物学之笔记-第8章细胞核
细胞⽣物学之笔记-第8章细胞核第⼋章细胞核形状：圆球形、椭球形、杆状（肌细胞）、马蹄形/多叶形（⽩细胞）畸形（肿瘤）核质⽐=nuclear-cytoplasmic=V细胞核/(V细胞-V细胞核)第⼀节核膜nuclear membrane=nuclear envelope⼀．核膜的化学组成蛋⽩质：65%~75%。
分为组蛋⽩、基因调节蛋⽩、DNA&RNA聚合酶、RNA酶等。
核膜所含的酶类与内质⽹相似，G6PD 也存在在核膜上。
脂类：与内质⽹相似，含PC、PE、胆固醇、⽢油三酯等。
核膜中不饱和脂肪酸含量较低，胆固醇和⽢油三酯含量较⾼、脂肪链会较长，→核膜稳定，内核膜更稳定。
少量核酸⼆．核膜的结构（内外层核膜、核周隙、核孔复合体和核纤层等结构组成）（⼀）外核膜与糙⾯内质⽹相连接外核膜outer nuclear membrane与粗⾯内质⽹相连，①使核周间隙与内质⽹腔相通，其表⾯也常②附着核糖体；故被看作粗⾯内质⽹的特化区域，③参与了某些蛋⽩质的合成外核膜胞质⾯附着中间纤维，还与微管等成分相连——④固定细胞核并维持细胞核形态（⼆）内核膜表⾯光滑包围核质内核膜表⾯光滑，下⾯与⼀层致密的纤维⽹络——核纤层紧密相连，⽀持作⽤。
内核膜上有核纤层蛋⽩B受体，可与核纤层蛋⽩B特异性结合。
在细胞周期中，核膜的解体与重建，都与核纤层蛋⽩对核内膜的连接有关，即跟核纤层蛋⽩B受体与核纤层蛋⽩B的结合有关（三）核周隙为内、外核膜之间的缓冲区宽约20~40nm，含有多种蛋⽩质和酶（四）核孔复合体是由多种蛋⽩质构成的复合结构核孔：nuclear pore =内外核膜的融合之处形成的环状开⼝。
数⽬、密度和细胞类型、核功能状态有关。
核孔复合体：nuclear pore complex，NPC 核孔是由多种蛋⽩质以特定⽅式排列形成的复合结构。
捕鱼笼式（fish-trap）核孔复合体模型，由约30个不同的核孔蛋⽩nucleoporin, Nup组成。
细胞生物学课件：08 第八章 细胞核
第八章 细胞核
第一节 核膜
一、核膜的化学组成 二、核膜的结构与区域化作用 三、核孔复合体与核质间的物质运输 四、核纤层的结构与功能
一、核膜的化学组成
二、核膜的结构与区域化作用
三、核孔复合体与核质间的物质运输
核孔 nuclear pore
结构 ：由一组蛋白质以特定的方 式排列而成，称为核孔复合体。
铺展染色质的（未经处理的染色质自然结 构为30nm的纤丝， 盐溶液处理后解聚的染色 质呈现10nm串珠状结构）
支架（袢环结构）模 型
四、染色质的形态结构
五、核型与染色体带型
人类G带核型
用荧光染料喹丫 因可显出Q带；
经胰蛋白酶处理 后Giemsa染色 可显出G带；
金
属
颗
粒
核
核定位信号可位
膜
于蛋白任何部位。
四、核纤层的结构与功能
第二节 染色质与染色体
一、染色质的组成成分 二、常染色质与异染色质 三、染色质组装成染色体 四、染色质的形态结构 五、核型与染色体带型
一、染色质的组成成分
二、常染色质与异染色质
三、染色质组装成染色体
一级结构主要实验证据
热处理后 Giemsa染色可 显出R带。
人类C带核型，C带显示的是着丝粒异染色质
Xq28
2
Xp
1
1
1
2 3 4
Xq
5
2
6
7
8
第三节 核仁
一、核仁的形态结构和化学组成 二、核仁的功能 三、核仁周期
一、核仁的形态结构和化学组成
共十个 染色体 袢环
基因分布于 几条不同的 染色体上
二、核仁的功能
孔环颗粒：上下两圈各 8 颗
第一节 核膜
一、核膜的化学组成 二、核膜的结构与区域化作用 三、核孔复合体与核质间的物质运输 四、核纤层的结构与功能
一、核膜的化学组成
二、核膜的结构与区域化作用
三、核孔复合体与核质间的物质运输
核孔 nuclear pore
结构 ：由一组蛋白质以特定的方 式排列而成，称为核孔复合体。
铺展染色质的（未经处理的染色质自然结 构为30nm的纤丝， 盐溶液处理后解聚的染色 质呈现10nm串珠状结构）
支架（袢环结构）模 型
四、染色质的形态结构
五、核型与染色体带型
人类G带核型
用荧光染料喹丫 因可显出Q带；
经胰蛋白酶处理 后Giemsa染色 可显出G带；
金
属
颗
粒
核
核定位信号可位
膜
于蛋白任何部位。
四、核纤层的结构与功能
第二节 染色质与染色体
一、染色质的组成成分 二、常染色质与异染色质 三、染色质组装成染色体 四、染色质的形态结构 五、核型与染色体带型
一、染色质的组成成分
二、常染色质与异染色质
三、染色质组装成染色体
一级结构主要实验证据
热处理后 Giemsa染色可 显出R带。
人类C带核型，C带显示的是着丝粒异染色质
Xq28
2
Xp
1
1
1
2 3 4
Xq
5
2
6
7
8
第三节 核仁
一、核仁的形态结构和化学组成 二、核仁的功能 三、核仁周期
一、核仁的形态结构和化学组成
共十个 染色体 袢环
基因分布于 几条不同的 染色体上
二、核仁的功能
孔环颗粒：上下两圈各 8 颗
第八章细胞核
熟悉染色质DNA分子的三类功能序列、染色 体包装的多级螺旋化模型； 了解组蛋白的类型及特点、染色体的形态结 构。
cell Biology
染色质是间期细胞遗传物质的存在形式，
是由DNA和组蛋白构成的能被碱性染料着色
的物质，是遗传信息的载体。呈细丝状，形 态不规则，弥散分布于细胞核内。
cell Biology
cell Biology
组蛋白
cell Biology
组蛋白是构成真核染色体的基本结构蛋 白，是一组等电点大于10.0的碱性蛋白质， 可以与带负电荷且呈酸性的DNA紧密结合。 在真核细胞中，按组蛋白的精氨酸/赖 氨酸的比值，将组蛋白分为五种：H1、H2A、 H2B、H3、H4。
cell Biology
cell Biology
cell Biology
主动运输具有高度选择性：
核孔复合体的直径大小是可调节的；
核孔复合体的主动运输需要信号识别与载
体介导的过程，需消耗能量；
核孔复合体的主动运输具有双向性。
cell Biology
核定位信号介导亲核蛋白入核
cell Biology
亲核蛋白：在细胞质中游离核糖体上合成， 经核孔转运入细胞核发挥作用 的蛋白质。 核质蛋白：由5个单体组成，有头尾两个结构
cell Biology
端粒DNA可能与细胞寿命及癌变等有关。 端粒DNA的长度随着细胞分裂次数的增加及 年龄的增长而逐渐缩短，当缩短到一定程度 时，细胞将退出细胞周期而分化或死亡。
第三节 核仁
cell Biology
cell Biology
一、核仁的主要成分
核仁的主要化学组成为RNA、DNA、蛋白
cell Biology
cell Biology
染色质是间期细胞遗传物质的存在形式，
是由DNA和组蛋白构成的能被碱性染料着色
的物质，是遗传信息的载体。呈细丝状，形 态不规则，弥散分布于细胞核内。
cell Biology
cell Biology
组蛋白
cell Biology
组蛋白是构成真核染色体的基本结构蛋 白，是一组等电点大于10.0的碱性蛋白质， 可以与带负电荷且呈酸性的DNA紧密结合。 在真核细胞中，按组蛋白的精氨酸/赖 氨酸的比值，将组蛋白分为五种：H1、H2A、 H2B、H3、H4。
cell Biology
cell Biology
cell Biology
主动运输具有高度选择性：
核孔复合体的直径大小是可调节的；
核孔复合体的主动运输需要信号识别与载
体介导的过程，需消耗能量；
核孔复合体的主动运输具有双向性。
cell Biology
核定位信号介导亲核蛋白入核
cell Biology
亲核蛋白：在细胞质中游离核糖体上合成， 经核孔转运入细胞核发挥作用 的蛋白质。 核质蛋白：由5个单体组成，有头尾两个结构
cell Biology
端粒DNA可能与细胞寿命及癌变等有关。 端粒DNA的长度随着细胞分裂次数的增加及 年龄的增长而逐渐缩短，当缩短到一定程度 时，细胞将退出细胞周期而分化或死亡。
第三节 核仁
cell Biology
cell Biology
一、核仁的主要成分
核仁的主要化学组成为RNA、DNA、蛋白
cell Biology
第八章__细胞核
核膜主要功能
1、区域化作用 相对稳定的内环境，精确调控遗传信息的表达 2、合成生物大分子 与蛋白质的合成有关。 3、控制细胞核与细胞质进行物质流和信息流 小分子、蛋白质的跨膜运输。
4、核纤层（ nuclear lamina）
核纤层
4、核纤层（ nuclear lamina）
（1）组成 由核纤层蛋白（lamin）构成，属于中间纤维。
（2）功能 1）保持核的形态、固定核孔位置-支架作用 2）参与核膜重建和染色质凝集 3）参与DNA复制和核的构建
Lamins
5、核孔复合体（nuclear pore complex, NPC ）
（1）核孔复合体的结构
纤维
胞质环
环带亚 单位8个
腔内亚 单位
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ柱状亚 单位
核质环 8对
核纤层
核篮
外层核膜
一类在胞质内合成，以主动运输方式通 过NPC，输入细胞核发挥功能作用的蛋白 质,含有核输入核定位信号序列（nuclear localization signal，NLS)。保留
2).RNA和RNA蛋白质的出核运输
RNP的输出:通过改变本身的分子构象实现的.
特点：容易被碱性染料染成深色的物质。
染色质 化学组成：主要由蛋白质和DNA组成
连接组蛋白：H1 ➢结构：高度保守，H1具有种属和组织特异性。
➢功能：参与染色体的构建；维持染色体结构；改变基
因的复制和转录活性。
3、非组蛋白(nonhistone)
➢ 特性： 1、序列特异性DNA结合蛋白 2、带负电荷，含有较多天冬氨酸、谷氨酸，属酸性 蛋白质 3、能识别特异的DNA序列
➢ 功能： 帮助DNA折叠；协助DNA复制；调节基因表达。
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nuclear lamina outer nuclear membrane nuclear inner nuclear membrane envelope
第二节 核被膜和核孔复合体 ⑴
㈠ 核被膜（nuclear envelope）
两层单位膜组成的双层膜，它将核质与细胞质分开。 EM下分三部分 外层核膜 内层核膜 核间隙
第三节 染色质和染色体 ⑹
㈢ 非组蛋白（non-histone） ——真核细胞特有的一类富含天门冬氨酸和谷 氨酸等酸性氨基酸的酸性蛋白质，带负电荷， 数量少，但种类多。有种属和组织特异性，含 量常随外界环境及细胞类型而异。 它可与组蛋白结合，使组蛋白与DNA脱离， 使DNA得以进行复制和转录。
㈣ RNA——量少，含量变化较大。
第三节 染色质和染色体 ⑵
一. 化学组成
染色质和染色体是由相同物质组成的。其主要成 分有——
DNA
组蛋白
非组蛋白
RNA
1 ∶ 1 ∶ 0.5~1.5 ∶ 0.05
㈠ DNA ——是染色质中贮存遗传信息的生物大分
子；是染色质中结构性质稳定，数量恒定的基本 成分。是生物遗传的物质基础。
DNA与蛋白质比较： 含量、⑵
⒊ 核间隙（perinuclear space）或核周腔
核间隙
位于内外核膜之间，与内质
网腔相通，宽约20~40nm。
第二节 核被膜和核孔复合体 ⑶
㈡ 核膜孔与核孔复合体
核膜孔（nuclear pore）
——由内外核膜局部融合形成，它是沟通细胞核 与细胞质间物质交换的通道
第一节 概 述 ⑷
㈤ 间期细胞核的组成
间期细胞核
核膜 核仁 染色质 核基质
endoplasmic reticulum
intermediate filaments
nuclear pore 1μm
DNA and associated proteins (chromatin)
nucleolus
centrosome microtubule
第七章 细 胞 核
概述 核被膜和核孔复合体 染色质和染色体 核仁 核基质 细胞核的功能 *染色体异常与疾病
第一节 概 述 ⑴
细胞核（nucleus）是细胞内最大的细胞器。它的出 现是原核生物进化到真核生物的重要标志。
1674年，Leeuwenhoek首次发现核结构 1831年，R.Brown命名细胞核 ㈠ 形态：
被动运输 0离12子，小分子
组蛋白， DNA聚合 酶，RNA聚合酶， 核糖体蛋白
RNA，核糖 体亚基
主动运输
第三节 染色质和染色体 ⑴
1882年，Flemming首先提出染色质一词 染色质（chromatin）
——间期细胞核内伸展、弥散呈丝网状分布，易 被碱性染料着色的物质。 染色体（chromosome） ——染色质在细胞分裂期因高度折叠、盘曲而凝 缩成条状或棒状的特定形态，称为染色体。 染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两 种形态。
与细胞形态相适应，大多数为球形，卵圆形。 但也常随生物种类、细胞类型以及代谢和发育状况 不同而有很大差异。
第一节 概 述 ⑵
㈡ 大小：随生物种类、细胞类型以及代谢和发育状况不同而有 所差异。 最小的直径小于1μm， 最大的直径500~600μm 大多数细胞核直径5~30 μm。细胞核的大小常用 核质比（NP）来表示，NP=V核/V质
第二节 核被膜和核孔复合体 ⑴
⒈ 外层核膜 （outer nuclear membrane） 面向细胞质，与内 质网相连续，厚约 4~10nm，其外表 面附有核糖体。
外核膜
第二节 核被膜和核孔复合体 ⑵
⒉ 内层核膜（inner nuclear
membrane）
内核膜
面向核质，平整光滑，无核
糖体附着，其内侧有核纤层。
圆环状，孔径一般为50~70nm
外核膜
数目随细胞种类和生理状态的不同而异
Cytoplasmic face（胞质面）
Nuclear face （核质面）
核孔复合体 （nuclear pore complex）
——核膜孔及与其相关联的 各种结构所构成的环状结构体 系。它包括：
孔环颗粒 周边颗粒 中央颗粒 细纤丝
功能——
沟通核质间物质交流的孔道
第二节 核被膜和核孔复合体 ⑷
核孔复合体 （nuclear pore complex）
——核膜孔及与其相关 联的各种结构所构成的环 状结构体系。它包括
孔环颗粒 周边颗粒 中央颗粒 细纤丝 核孔复合体的功能—— 对选择性物质交流起 关键性作用。
第二节 核被膜和核孔复合体 ⑸
第三节 染色质和染色体 ⑸
㈡ 组蛋白（histone） ——染色质中富含精氨酸和赖氨酸的碱性蛋白质，其 含量与DNA相近，带正电荷。 依据组蛋白中精氨酸和赖氨酸的含量比例不同分 为五种——H2A、H2B、H3、H4和H1。（详见表9-1）
功能： ① 与DNA紧密结合，帮助维持染色质结构和功能的 完整性。 ② 抑制DNA的复制和转录。
第三节 染色质和染色体 ⑺
二. 染色质的结构（DNA1.74M） ㈠ 四级结构模型（1977年，Sedate）
⒈ 一级结构——核小体和串珠状纤维
1974年，Kornberg提出核小体结构 核小体（nucleosome）——染色质的基本结构单位，由约
200bp的DNA分子和五种组蛋白组成。组蛋白H2A、H2B、H3 、H4各2个分子组成八聚体。约140bp的DNA在八聚体外缠绕 1.75圈，形成核小体核心，其余约60bp 的DNA是与相临核小 体相连的联系段，称为连接线，H1位于连接线上。
㈢ 核纤层（nuclear lamina）
——在核膜的内膜靠核质一侧，由一层纤维蛋白质组成的单 层纤维网络结构。 功能：① 为核膜提供一个构筑支架
② 为染色质提供附着位点。
.
第二节 核被膜和核孔复合体 ⑹
㈣ 核膜的功能
⒈ 核膜包围核物质形成特定的代谢环境 ⒉ 核膜将RNA合成与蛋白质的合成分开 ⒊ 核膜沟通了细胞核与细胞质间的双向物质交流
第一节 概 述 ⑶
㈢ 数目： 随细胞种类不同而异。多数细胞有一个细胞核，也
有双核，多核的。 ㈣ 位置：
通常位于细胞的中央，但也有偏向一端，或在边缘 的。
neutrophil
rat muscle showing the peripherally located nuclei (blue).
fibroblasts
第二节 核被膜和核孔复合体 ⑴
㈠ 核被膜（nuclear envelope）
两层单位膜组成的双层膜，它将核质与细胞质分开。 EM下分三部分 外层核膜 内层核膜 核间隙
第三节 染色质和染色体 ⑹
㈢ 非组蛋白（non-histone） ——真核细胞特有的一类富含天门冬氨酸和谷 氨酸等酸性氨基酸的酸性蛋白质，带负电荷， 数量少，但种类多。有种属和组织特异性，含 量常随外界环境及细胞类型而异。 它可与组蛋白结合，使组蛋白与DNA脱离， 使DNA得以进行复制和转录。
㈣ RNA——量少，含量变化较大。
第三节 染色质和染色体 ⑵
一. 化学组成
染色质和染色体是由相同物质组成的。其主要成 分有——
DNA
组蛋白
非组蛋白
RNA
1 ∶ 1 ∶ 0.5~1.5 ∶ 0.05
㈠ DNA ——是染色质中贮存遗传信息的生物大分
子；是染色质中结构性质稳定，数量恒定的基本 成分。是生物遗传的物质基础。
DNA与蛋白质比较： 含量、⑵
⒊ 核间隙（perinuclear space）或核周腔
核间隙
位于内外核膜之间，与内质
网腔相通，宽约20~40nm。
第二节 核被膜和核孔复合体 ⑶
㈡ 核膜孔与核孔复合体
核膜孔（nuclear pore）
——由内外核膜局部融合形成，它是沟通细胞核 与细胞质间物质交换的通道
第一节 概 述 ⑷
㈤ 间期细胞核的组成
间期细胞核
核膜 核仁 染色质 核基质
endoplasmic reticulum
intermediate filaments
nuclear pore 1μm
DNA and associated proteins (chromatin)
nucleolus
centrosome microtubule
第七章 细 胞 核
概述 核被膜和核孔复合体 染色质和染色体 核仁 核基质 细胞核的功能 *染色体异常与疾病
第一节 概 述 ⑴
细胞核（nucleus）是细胞内最大的细胞器。它的出 现是原核生物进化到真核生物的重要标志。
1674年，Leeuwenhoek首次发现核结构 1831年，R.Brown命名细胞核 ㈠ 形态：
被动运输 0离12子，小分子
组蛋白， DNA聚合 酶，RNA聚合酶， 核糖体蛋白
RNA，核糖 体亚基
主动运输
第三节 染色质和染色体 ⑴
1882年，Flemming首先提出染色质一词 染色质（chromatin）
——间期细胞核内伸展、弥散呈丝网状分布，易 被碱性染料着色的物质。 染色体（chromosome） ——染色质在细胞分裂期因高度折叠、盘曲而凝 缩成条状或棒状的特定形态，称为染色体。 染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两 种形态。
与细胞形态相适应，大多数为球形，卵圆形。 但也常随生物种类、细胞类型以及代谢和发育状况 不同而有很大差异。
第一节 概 述 ⑵
㈡ 大小：随生物种类、细胞类型以及代谢和发育状况不同而有 所差异。 最小的直径小于1μm， 最大的直径500~600μm 大多数细胞核直径5~30 μm。细胞核的大小常用 核质比（NP）来表示，NP=V核/V质
第二节 核被膜和核孔复合体 ⑴
⒈ 外层核膜 （outer nuclear membrane） 面向细胞质，与内 质网相连续，厚约 4~10nm，其外表 面附有核糖体。
外核膜
第二节 核被膜和核孔复合体 ⑵
⒉ 内层核膜（inner nuclear
membrane）
内核膜
面向核质，平整光滑，无核
糖体附着，其内侧有核纤层。
圆环状，孔径一般为50~70nm
外核膜
数目随细胞种类和生理状态的不同而异
Cytoplasmic face（胞质面）
Nuclear face （核质面）
核孔复合体 （nuclear pore complex）
——核膜孔及与其相关联的 各种结构所构成的环状结构体 系。它包括：
孔环颗粒 周边颗粒 中央颗粒 细纤丝
功能——
沟通核质间物质交流的孔道
第二节 核被膜和核孔复合体 ⑷
核孔复合体 （nuclear pore complex）
——核膜孔及与其相关 联的各种结构所构成的环 状结构体系。它包括
孔环颗粒 周边颗粒 中央颗粒 细纤丝 核孔复合体的功能—— 对选择性物质交流起 关键性作用。
第二节 核被膜和核孔复合体 ⑸
第三节 染色质和染色体 ⑸
㈡ 组蛋白（histone） ——染色质中富含精氨酸和赖氨酸的碱性蛋白质，其 含量与DNA相近，带正电荷。 依据组蛋白中精氨酸和赖氨酸的含量比例不同分 为五种——H2A、H2B、H3、H4和H1。（详见表9-1）
功能： ① 与DNA紧密结合，帮助维持染色质结构和功能的 完整性。 ② 抑制DNA的复制和转录。
第三节 染色质和染色体 ⑺
二. 染色质的结构（DNA1.74M） ㈠ 四级结构模型（1977年，Sedate）
⒈ 一级结构——核小体和串珠状纤维
1974年，Kornberg提出核小体结构 核小体（nucleosome）——染色质的基本结构单位，由约
200bp的DNA分子和五种组蛋白组成。组蛋白H2A、H2B、H3 、H4各2个分子组成八聚体。约140bp的DNA在八聚体外缠绕 1.75圈，形成核小体核心，其余约60bp 的DNA是与相临核小 体相连的联系段，称为连接线，H1位于连接线上。
㈢ 核纤层（nuclear lamina）
——在核膜的内膜靠核质一侧，由一层纤维蛋白质组成的单 层纤维网络结构。 功能：① 为核膜提供一个构筑支架
② 为染色质提供附着位点。
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第二节 核被膜和核孔复合体 ⑹
㈣ 核膜的功能
⒈ 核膜包围核物质形成特定的代谢环境 ⒉ 核膜将RNA合成与蛋白质的合成分开 ⒊ 核膜沟通了细胞核与细胞质间的双向物质交流
第一节 概 述 ⑶
㈢ 数目： 随细胞种类不同而异。多数细胞有一个细胞核，也
有双核，多核的。 ㈣ 位置：
通常位于细胞的中央，但也有偏向一端，或在边缘 的。
neutrophil
rat muscle showing the peripherally located nuclei (blue).
fibroblasts